Обработка с ЧПУ VS 3D-печать:плюсы и минусы

По мере того, как на рынок выходят новые инновации в мире производства, больше всего говорят о двух методах:3D-печати и обработке с ЧПУ. Эти два производственных процесса могут обеспечить множество компонентов, необходимых для всех отраслей промышленности. Тем не менее их различия могут заставить клиентов задаться вопросом, что лучше для производства их деталей, компонентов и готовой продукции. Давайте посмотрим, как эти два метода сочетаются друг с другом.

Обработка с ЧПУ

Обработка с числовым программным управлением (ЧПУ) существует уже более 50 лет. Это считается субтрактивным производственным процессом, когда машины вырезают продукт из большого куска материала, удаляя излишки. Обработка с ЧПУ может использоваться для прототипирования, мелкосерийного и крупносерийного производства. В базовом процессе инженер использует компьютерное программное обеспечение (САПР) для создания 2D- или 3D-модели. Затем файл модели преобразуется в машинные инструкции с помощью программы, поскольку программа создает команды, которые станок с ЧПУ будет использовать для создания фактического компонента.

В процессах обработки с ЧПУ используется несколько типов станков, таких как токарные станки, шлифовальные станки, плазменные/лазерные резаки, фрезерные станки и многие другие.

Плюсы

• Неограниченный диапазон размеров:обработка с ЧПУ может использоваться для производства компонентов различных размеров.
• Использование различных материалов. В этом методе также может использоваться широкий спектр материалов, включая металл, сплавы, пластик, воск и акрил.
• Прецизионное производство. Станок с ЧПУ может обеспечивать точность до микрометра, что делает этот процесс очень точным.
• Термостойкость:станки с ЧПУ могут выдерживать высокие пороговые температуры при изготовлении компонентов.
• Быстрое массовое производство. Субтрактивное производство выполняется быстрее, чем аддитивное, за счет простого удаления материалов, которые не нужны для изготовления компонента. В процессе также используется несколько машин для создания готового продукта.
• Повторяемость и качество:обработка на станках с ЧПУ превосходно подходит для изготовления высококачественных изделий, которые воспроизводятся в больших объемах.
• Прочные детали. Обработка на станках с ЧПУ обычно является предпочтительным методом для деталей, которые должны быть прочными и долговечными, например компонентов самолетов.

Минусы

• Отходы. Обработка на станках с ЧПУ создает отходы. Если у производителя нет возможности утилизировать и перерабатывать эти отходы, это может увеличить стоимость производимых компонентов.
• Несовместимые файлы. Файлы, созданные САПР для станков с ЧПУ, нельзя использовать для других производственных процессов, таких как 3D-печать.
• Затраты выше при меньшем количестве:цены на обработку с ЧПУ снижаются, когда производится больше продукции. Он идеально подходит для массового производства при больших объемах производства, так как затраты могут увеличиваться при небольших объемах производства.

3D-печать

Процесс 3D-печати не является новой технологией, поскольку он был изобретен в 1980-х годах. Однако только в последние несколько десятилетий производители добились больших успехов в использовании его в своих процессах. Этот метод называется аддитивным производством. Аддитивное производство — это когда материал добавляется сам к себе для создания готового компонента, детали или конечного продукта. Техника выполняется путем наложения материалов друг на друга снизу вверх.

Подобно обработке с ЧПУ, 3D-печать также использует машину САПР для создания файла модели. Инженеры также могут использовать сканер. Затем программа берет 3D-модель и нарезает ее на 2D-слои, создавая файл G-кода с производственными инструкциями. Затем этот файл G-кода отправляется на 3D-принтер для создания физического продукта.

Существует несколько различных способов, с помощью которых 3D-печать создает продукт на основе типов используемых материалов. Селективное лазерное спекание и селективное лазерное плавление используются в основном для металлов, тогда как моделирование методом наплавления и стереолитография используются для пластиков и полимеров.

Плюсы

• Сложность компонентов:3D-печать позволяет создавать чрезвычайно сложные геометрические фигуры из одного материала из-за аддитивного производственного процесса.
• Гибкость. Процесс 3D-печати очень гибок, когда речь идет о переключении между производственными заданиями для небольших тиражей.
• Возможности индивидуальной настройки. Этот аддитивный метод отлично подходит для изготовления уникальных индивидуальных деталей для нишевых отраслей, таких как искусство, ювелирные изделия и медицина.
• Рентабельно для небольших партий:цены за единицу 3D-печати остаются стабильными при небольших тиражах.
• Идеально подходит для создания прототипов и небольших тиражей:3D-печать может ускорить создание прототипов и производство небольших тиражей.
• Меньше отходов:поскольку это процесс аддитивного производства, в нем используется ровно столько материала, сколько необходимо для изготовления продукта.

Минусы

• Меньший выбор материалов:клиенты не могут использовать 3D-печать для широкого спектра материалов, так как это можно сделать с помощью обычного субтрактивного метода.
• Ограничения по размеру:компонент может быть изготовлен только на основе размера платформы принтера. Хотя с помощью 3D-печати можно создавать большие продукты, каждый компонент необходимо создавать отдельно, а затем объединять вместе.
• Медленное время выполнения работ при больших объемах производства. Этот процесс просто не может справиться с большими объемами производства, такими как обработка на станках с ЧПУ.

Используйте Impro для своих производственных решений

При сравнении производства с ЧПУ с 3D-печатью есть много плюсов и минусов. В то время как 3D-печать дает некоторые преимущества для клиентов, создающих прототипы и небольшое количество продуктов, отрасли, которые ищут гибкость в материалах, короткие сроки выполнения работ, а также точные и воспроизводимые серийные производства, могут найти удивительные преимущества в процессах обработки с ЧПУ. Чтобы помочь вам решить, как лучше всего производить ваши продукты, обратитесь к эксперту в Impro.